基于．ＮＥＴ的市縣天氣會商輔助系統的探討與設計

摘要：對基于.NET的市縣天氣會商輔助系統的探討與設計進行了介紹，并重點論述了如何利用NetMeeting來解決多人會商的問題。

關鍵詞：天氣會商輔助系統；ASP.NET；NetMeeting；多人視頻會議

中圖分類號：TP311文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)36-3027-02

Discussion and Design of Weather Conference Support System between Cities and Counties Based on .NET

HE Hua-qing1， HUANG Tian-wen1， JIAO Fei2

(1.Zhaoqing Meteorological Observatory of GuangDong Province， Zhaoqing 526040， China; 2.Zhaoqing Industry And Trade School， Zhaoqing 526000， China)

Abstract: The main modules discussions and designs of Weather Conference Support System between Cites and Counties based on .NET are introduced．How to realize multi-user video conferencing by using NetMeeting software is mainly discussed．

Key words: weather conference support system; ASP.NET; NetMeeting; multi-user video conferencing

1 引言

提高天氣預報準確率是提高氣象服務質量的關鍵，而天氣預報會商是天氣預報制作過程中的重要環節，對提高天氣預報的準確率有著重要作用。在天氣會商的過程中，預報員可以各抒己見，通過會商集中合理的意見，交流經驗。在過去，肇慶市氣象臺與其下屬各個縣氣象臺會商天氣主要是使用高頻對講機，會商時經常受到各種干擾。聲音時斷時續，極不清晰，而且遇到復雜天氣時，聲效更差。打雷時基本不能用，還有被雷擊的危險。

近些年來，隨著計算機網絡技術、多媒體技術和通信技術的發展，在網絡上傳輸視頻和音頻成為網絡應用的熱點，視頻會議技術的開發和應用已經成為一種趨勢，將多媒體功能與網絡通信技術充分結合，可擁有強大的技術優勢，而且使用視頻會議安裝簡便，可以降低成本，網絡化管理快捷方便。

2 市縣天氣會商輔助系統建設的探討

目前廣東省與其下各市級氣象臺已購買視頻會議系統設備，使遠程會議、天氣會商得以成為現實。雖然可視化天氣預報視頻會商是天氣預報會商發展的必然趨勢，但是這些硬件設備相對一些縣級氣象臺來講，造價昂貴，投資龐大，短期內很難普及到各縣氣象臺。而且這類硬件系統很難提供音、視頻之外的數據討論功能和會議管理功能，以后的升級與維護也比較麻煩，所以有必要根據自己單位的特點，開發一個天氣會商輔助系統，給市局與縣局預報員提供一種有效的、快捷的、可以真實反映預報思路的會商工具。而且從技術上，用純軟件實現天氣會商輔助系統是完全可行的。它利用現有的網絡環境和計算機設備，能夠提供不遜色于硬件系統的音視頻質量和更為豐富的數據協作功能。物美價廉的系統投資和靈活方便的接入應用模式是其強大優勢。

建立在肇慶市氣象臺開發并已投入使用的基于局域網的“肇慶市氣象業務綜合平臺”，包含一個市縣天氣會商輔助系統，它其實就是基于軟件的網絡視頻會議系統，且在網絡視頻會議系統的基礎上還添加了天氣會商要用到的工具。例如詞條庫、會商記錄、會商結論、重要天氣會商案例和傳送文件等。考慮到市縣網絡情況，該系統用動態網頁的形式開發，是采用B/S(Browser/Server)模式運作的新型天氣預報會商輔助系統軟件。用戶在使用本系統時，用戶端無需安裝專門的軟件，使用IE或NETSCAPE等網頁瀏覽器即可。系統的升級、更新和維護在服務器上完成。下面就系統的開發作詳細介紹。

3 系統需求分析

系統主要滿足市氣象臺和縣級氣象臺值班人員之間遠距離相互交流的需要，其功能、性能就須滿足以下要求：

1) 能夠實現音視頻交互。考慮到目前市縣天氣會商是值班人員之間的交流，視頻不是必要的，為節約帶寬，可只實現語音會商功能。

2) 能支持多人語音交流，每個參與會商的人員都可以隨時發言，其他人都能同時聽到。

3) 能實現無延遲的音視頻傳輸，并保證音視頻的同步性。

4) 有良好的帶寬處理機制，有強大網速的適應能力。

5) 支持多種網絡環境，并且跨越各種不同的網絡環境。

6) 能進行遠程的web方式管理，組織會議和會議授權要簡單、方便。

7) 能進行會議錄制，把會議信息，包括文字，聲音等，完全記錄下來。

8) 能夠提供專用詞條庫并隨時添加詞條，使每個參與會商的人員能快速、有效地發表會商依據或會商結論。

9) 能夠提供重要天氣會商案例庫，保存重要天氣會商的案例分析、結論。

系統的核心是如何通過網絡實現語音交流，而且是多點的通訊，講話者的語音要廣播式發布，其他人實時接收，并可隨時發言。語音質量和傳輸速度要令人滿意。

4 系統的設計

4.1 系統構架

系統整體構架如圖1所示，用戶界面可利用DreamWeaver設計制作，在客戶端使用Javascript、Photoshop、Flash等技術美化網頁；在服務器端可利用ASP.NET技術實現市縣天氣會商輔助系統的全部功能，并借助于ADO.NET進行數據庫操作；數據的存儲選擇關系型數據庫SQL Server 2000。

4.2 開發平臺與工具

本系統參考了一些會商系統，主要是遼寧省氣象臺的“基于ASP的天氣會商系統”。它使用DreamWeaver UltraDev作為開發平臺，結合ASP技術，利用VBScript腳本語言[1]，設計方案很有參考價值，但開發工具目前已經落后了。微軟開發的.NET平臺為開發高效率、高伸縮性的應用程序提供了一個相對簡單的解決方案。基于.NET構建天氣會商系統，不僅可以縮短開發周期，提高開發質量，而且站點的可維護性好、可擴展性強。本系統用VS.NET2008結合DreamWeaver開發，數據庫采用SQL Server 2000。

4.3 主要實現技術

系統的核心是語音聊天，分為音頻捕獲部分和音頻輸出部分，結合先進的MPG-4流媒體壓縮技術，解決了互聯網絡音視頻傳輸的同步性問題和延遲問題。多點轉發通過多次單播實現，視頻和語音的轉發通過UDP進行，而文字、文件和靜圖的轉發通過TCP進行[2]。采用的.NET Framework為目前最新的3.5版本，下面簡單介紹一下.NET技術。

1) ASP.NET

ASP.NET即Active Server Pages.NET，是.NET Framework的一部分。通過HTTP請求建立文檔時，它可以在Web服務器上動態的創建HTML、WML等文檔。ASP.NET提供了完整的服務器端對象模型，可以將頁面上的所有控件作為對象來訪問。ASP.NET是編譯后執行的，aspx文件只在第一次被請求時進行編譯，因此速度比ASP要快。ASP.NET采取“code-behind”方式將頁面顯示和代碼編寫相分離，使結構更清晰，降低了系統的開發與維護的復雜度。系統在服務器端的所有頁面均采用ASP.NET實現。

2) ADO.NET

ADO.NET即ActiveX Data Object.NET，它提供了一種建立在ODBC、OLEDB之上的數據存取方式。ADO.NET提供3種數據庫連接方式：通過ODBC相連、通過OLE DB相連、直接與SQL Server相連。本系統采用與SQL Server相連的方式實現對數據庫的訪問，使用SqlConnection類建立數據庫連接，SqlCommand類執行SQL處理命令，從數據庫中返回的數據放入DataSet中，并通過GridView控件在頁面上顯示。對于數據更新操作必須在事務處理范圍內進行時，使用SqlTransaction類實現。

會商輔助系統功能模塊包括“用戶登陸”、“會議管理”、“文本聊天”、“文件傳送”、“會議記錄”和“視頻會議”。前五個模塊實現起來比較容易，參考了一些聊天室系統和自動化辦公（OA）系統[3]。其功能類似于網絡聊天室，借用聊天室技術開發，使多個用戶可以同時在線。根據現有氣象資料，用文字表達自己的觀點，結合分析他人意見，最終得到預報結果，保存成文本文件，為其它預報工作參考，最終完成會商。還建立了預報常用詞庫，用戶可以直接用鼠標拖動常用會商詞句，或稍加修改后再發送，免除了大量的打字工作。如果參與會商的預報員之間有資料傳送，可以利用基于TCP的“文件傳送”功能，快速穩定地傳送文件。系統的開發語言是C#，異步TCP傳輸大文件的基本思想是分塊傳輸，到了目的地再組裝起來，實際上這種方法實現的大文件的傳輸速度是很快的。

“視頻會議”模塊是系統最重要的，也是開發的難點。目前為了節約開發成本，就借助微軟的NetMeeting軟件，實現會商功能。

眾所周知，NetMeeting能把會議主持的頭像和語音傳送給一個會員，卻不能進行一方對多方的音、視頻廣播，其他參與會商的預報員只有通過文字和白板畫圖與主持交流。為了解決這個問題，可采用Exchange Conferencing Server服務器與NetMeeting終端相配合的方法。該方法的好處是實現簡單，二次開發可節約成本。實現方法如下：

1) 配置服務器。服務器上的操作系統以Windows 2000 Server為例。

首先要求啟動WWW服務，同時設置好Active Directory活動目錄。如果不激活Active Directory，下面某些重要組件的安裝就無法進行。

然后安裝Microsoft Exchange 2000。Exchange 2000是一個通信與協作平臺，可為即時通信、實時數據和視頻會議等應用服務提供統一的消息平臺。此處，可只安裝Messaging and Collaboration Services和System Management Tools這兩大項，其所屬各小項不必安裝。

最后安裝、配置Conferencing Server。Conferencing Server是運行在Exchange平臺上的會議服務軟件，安裝時選擇“Complete”完全安裝。然后，指定一個Group（組）和一個Management Site（管理點），使用默認項即可。安裝完畢后，從“Micro Exchange”程序組中點“Conferencing Mangager”啟動管理控制臺。在缺省的First Site項上從右鍵彈出式菜單點擊“屬性”，設置會議日程信箱Calendar Mailbox和會議資源Resources等。在配置會議資源時，需將Data數據提供者和Video視頻提供者都加入為資源。限于篇幅，其它配置略。所有配置設置完畢后，保存設置退出控制臺，服務器端就配置好了。

2) 操作步驟。

首先主持會議的機上配置Outlook 2000，主持將在一臺裝有攝像頭、麥克風的局域網終端上安排會商。會議的安排和召開利用Outlook中的日程安排功能。第一次運行Outlook時將出現設置向導窗口，選擇“用于企業工作組”，選用“Exchange Server”服務， 在Exchange服務器名中填入服務器的計算機名，郵箱則必須填“Administrator”，輸入相應密碼。運行Outlook，出現登錄窗口，輸入Administator用戶名及密碼，在域名項中填服務器的計算機名。登錄進入后通過“選項” 菜單，在“日歷選項”標簽中點擊“資源計劃”，選中“自動接受會議要求”。每次安排會議時，需點擊“日歷”標簽，在“動作”菜單中點擊“新會議要求”。出現對話窗口后，點擊[收件人]按鈕，在主送中選擇列表中的Administrator以及其他與會人員的電子郵件地址，在資源中選擇先前在服務器端設置好的Resource名，確定好會議主題。選中“這是聯機會議”，并在下拉菜單中選擇“Exchange Conference”，“地點”項已自動填好。選中“允許外部與會者參加”，設置會議開始、結束時間，根據個人喜好，選擇是否設定提醒以及提醒間隔時間。最后發送會議邀請，Outlook將自動在服務器上安排好會議，同時被邀參與會商的計算機的Outlook收件箱將立刻收到一封邀請函，函中提供了開會需使用的會議鏈接。

然后參與會商的各個計算機要配置NetMeeting。各終端設置方法大致相同，只有配備攝像頭的會商主持者，其計算機才需要進行NetMeeting的視頻參數設置。在“選項”菜單中不要選擇“登錄到目錄服務器”，并選中“自動發送視頻”和“自動接收視頻”即可。

最后就可以開始使用了。如果在前面已設置了提醒功能，那么在臨近會議前屏幕上將出現提醒窗口。各計算機有三種方法可以參加會議：點擊提醒窗口中[參加會議]按鈕；或者不等提醒，直接點擊會議邀請函中的鏈接打開會議網頁；最好的方式還是打開IE，輸入網址http://xxx/conferencing/list.asp進入會議（xxx為Exchange服務器的IP地址或計算機名），每臺終端在首次開會時IE會詢問“是否下載Conferencing Client Access？”，點擊“是”后自動啟動NetMeeting聯上服務器。等所有參與會商的預報員都加入會議后，主持人就可以利用NetMeeting中“共享程序”的功能，實時地將本機操作會商的畫面傳送給每個會員；同時，會員們還會從NetMeeting上收到主持人的圖像和聲音，并且相互間可以進行討論。在10M局域網的網絡環境下試驗的結果是：視頻流暢、聲音清晰、同步性好，沒有延遲現象，克服了原來NetMeeting不能進行一點對多點廣播的不足。

5 結束語

基于.NET的市縣天氣會商輔助系統已經作為“肇慶氣象綜合業務平臺”的一個部分投入了業務使用，它具有以下特點：

1) 采用B/S結構，對客戶端要求很低，只需要安裝瀏覽器就可以登陸系統，因而使用范圍廣泛，并且靈活方便。

2) 系統功能強大，且易于進行擴充，維護非常方便。

3) 較高的安全性：系統構建在.NET框架之上，并設置了多道安全防御措施。

4) 良好的性能：運用緩存、連接池等，大大提高了站點訪問速度。

系統的視頻會議功能還未能獨立開發出來，而是借助了NetMeeting和Exchange，所以不能提供遠程監控等復雜功能。但是這種方案達到了“少花錢、多辦事”的目的。隨著.NET技術的不斷發展，基于ASP.NET技術的網絡會議系統將會越來越成熟，今后利用視頻音頻的壓縮和傳送技術，可以獨立開發視頻會議模塊，系統就更加完善了。

參考文獻：

[1] 盛永，曲曉波.基于ASP技術的省級天氣會商系統[J].遼寧氣象，2004(2):32-33.

[2] 匡乃雪，萬俊偉，陳洪雁.基于IP網絡的多點視頻會議系統的設計與實現[J].飛行器測控學報，2004，4(23):84-89.

[3] 季久峰，李志.ASP.NET辦公自動化系統開發實例導航[M].北京:人民郵電出版社，2004.